RU2734493C1 - Method and apparatus for determining capacitance component parameters - Google Patents
Method and apparatus for determining capacitance component parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734493C1 RU2734493C1 RU2019129500A RU2019129500A RU2734493C1 RU 2734493 C1 RU2734493 C1 RU 2734493C1 RU 2019129500 A RU2019129500 A RU 2019129500A RU 2019129500 A RU2019129500 A RU 2019129500A RU 2734493 C1 RU2734493 C1 RU 2734493C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loss factor
- values
- capacitance
- matrix
- capacitive component
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
- G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/40—Testing power supplies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/62—Testing of transformers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/64—Testing of capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
- H01F27/402—Association of measuring or protective means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Настоящее раскрытие в общем относится к определению параметров емкостного компонента устройства электропитания. В частности, оно относится к способу определения емкости и коэффициента потерь множества емкостных компонентов устройства электропитания.The present disclosure generally relates to the sizing of the capacitive component of a power supply device. In particular, it relates to a method for determining the capacitance and loss factor of a plurality of capacitive components of a power supply device.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Существует необходимость мониторинга проходного изолятора из-за того, что отказы проходного изолятора составляют около 10% отказов трансформаторов. Существует ряд различных способов определения параметров проходного изолятора для оценки состояния проходного изолятора. Одну технологию в общем называют способом суммарного тока, в котором измеряют и суммируют токи отвода проходного изолятора от всех проходных изоляторов трансформатора. Пока сумма векторов равна нулю, как правило, можно сделать вывод, что проходные изоляторы функционируют должным образом. Если сумма векторов не равна нулю, как правило, можно сделать вывод о наличии неисправности проходного изолятора. Этот способ в общем не зависит от температуры, потому что все конденсаторы проходного изолятора одинаково подвержены изменениям температуры. Однако, если, например, изоляция одного из проходных изоляторов повреждена, этот проходной изолятор может работать по-другому из-за локальных тепловых условий. US 6177803 раскрывает способ суммарного тока и упоминает возможность температурной компенсации в этом случае. Однако способ суммарного тока чувствителен к флуктуациям напряжения системы и никогда не обеспечит никаких значений базовых параметров отдельных проходных изоляторов, таких как емкость и коэффициент потерь.There is a need for bushing monitoring due to the fact that bushing failures account for about 10% of transformer failures. There are a number of different ways to determine the bushing parameters to assess the condition of the bushing. One technology is generally referred to as the total current method, in which the bushing bushing currents from all bushings of the transformer are measured and summed. As long as the vector sum is zero, it can generally be concluded that the bushings are functioning properly. If the vector sum is not zero, it can usually be concluded that there is a bushing fault. This method is generally independent of temperature because all capacitors of the bushing are equally susceptible to temperature changes. However, if, for example, the insulation of one of the bushings is damaged, the bushing may function differently due to local thermal conditions. US 6177803 discloses a summed current method and mentions the possibility of temperature compensation in this case. However, the summation current method is sensitive to system voltage fluctuations and will never provide any basic values for individual bushings such as capacitance and loss factor.
Другая технология определения неисправности проходного изолятора основана на сравнении двух проходных изоляторов на одной и той же фазе. Этот способ называют «способом эталонного проходного изолятора». Даже если способ эталонного проходного изолятора считают нечувствительным к флуктуациям напряжения системы, было показано, что параметры проходного изолятора подвержены влиянию разности температур между двумя проходными изоляторами, образующими часть соответствующего трансформатора, из-за разной нагрузки, условий охлаждения, срока службы, и т.д.Another technique for detecting a bushing failure is based on comparing two bushings on the same phase. This method is called the “Reference Bushing Method”. Even if the reference bushing method is considered insensitive to system voltage fluctuations, it has been shown that the bushing parameters are influenced by the temperature difference between the two bushings forming part of the corresponding transformer due to different load, cooling conditions, service life, etc. ...
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В свете вышесказанного в отношении способа эталонного проходного изолятора авторы настоящего изобретения обратились к возможности оценки емкости и коэффициента потерь множества проходных изоляторов одного трансформатора на основе тока отвода проходного изолятора и эксплуатационного напряжения в верхней части проходного изолятора, часто называемой оценкой «абсолютных параметров проходного изолятора». Однако этот способ, к сожалению, также чувствителен к изменениям температуры.In light of the above, with respect to the reference bushing method, the present inventors have turned to the ability to estimate the capacitance and loss factor of multiple bushings of a single transformer based on the bushing tap current and the operating voltage at the top of the bushing, often referred to as "bushing absolute parameters." However, this method is unfortunately also sensitive to temperature changes.
Ввиду вышесказанного задачей настоящего раскрытия является обеспечение способа определения параметров емкостного компонента множества емкостных компонентов устройства электропитания, который решает или по меньшей мере смягчает проблемы известного уровня техники.In view of the above, an object of the present disclosure is to provide a method for determining the parameters of a capacitive component of a plurality of capacitive components of a power supply device that solves or at least mitigates the problems of the prior art.
Следовательно, согласно первому аспекту настоящего раскрытия обеспечен способ определения емкости и коэффициента потерь каждого из множества емкостных компонентов устройства электропитания, причем способ содержит этапы, на которых: а) получают для каждого емкостного компонента соответствующее значение емкости и значение коэффициента потерь, и b) обрабатывают значения емкости и значения коэффициента потерь, причем обработка включает в себя этапы, на которых удаляют общее влияние температуры на значения емкости из значений емкости и удаляют общее влияние температуры на значения коэффициента потерь из значений коэффициента потерь для получения для каждого емкостного компонента термокомпенсированного значения емкости и термокомпенсированного значения коэффициента потерь.Therefore, according to a first aspect of the present disclosure, there is provided a method for determining the capacitance and loss factor of each of a plurality of capacitive components of a power supply device, the method comprising the steps of: a) obtaining for each capacitive component a corresponding capacitance value and loss factor value, and b) processing the values capacitance and loss factor values, and the processing includes the steps at which the overall effect of temperature on the capacitance values is removed from the capacitance values and the overall temperature effect on the loss factor values is removed from the loss factor values to obtain a temperature-compensated capacitance value and a temperature-compensated value for each capacitive component loss factor.
Эффект, который при этом может быть получен, является возможностью обеспечивать точные оперативные измерения емкости и коэффициента потерь в емкостных компонентах электрического устройства. Коэффициент потерь также обычно называют tan(δ) и связывают с коэффициентом мощности. Коэффициент мощности и коэффициент потерь по существу равны для малых коэффициентов потерь, что имеет место для емкостных применений, и поэтому могут использоваться взаимозаменяемо для этого способа.The effect that can be obtained in this case is the ability to provide accurate on-line measurements of the capacitance and loss factor in the capacitive components of the electrical device. Loss factor is also commonly referred to as tan (δ) and is related to power factor. Power factor and loss factor are substantially equal for low loss factors, which is the case for capacitive applications, and therefore can be used interchangeably for this method.
Устройство электропитания может, например, представлять собой устройство электрического реактора, такое как устройство электромагнитной индукции, например, трансформатор, такой как силовой трансформатор, или реактор, или емкостное устройство, такое как конденсаторная батарея. Емкостный компонент или емкостное устройство может, например, представлять собой сердечники конденсаторного проходного изолятора или конденсаторы конденсаторной батареи.The power supply device may, for example, be an electrical reactor device such as an electromagnetic induction device, for example a transformer such as a power transformer or a reactor, or a capacitive device such as a capacitor bank. The capacitive component or capacitive device may, for example, be capacitor bushing cores or capacitors of a capacitor bank.
Согласно одному варианту выполнения общее влияние температуры на значения емкости и значения коэффициента потерь множества емкостных компонентов получают на основе периода обучения, в котором было собрано множество значений емкости каждого емкостного компонента и множества значений коэффициента потерь каждого емкостного компонента.In one embodiment, the overall effect of temperature on the capacitance values and loss factor values of the plurality of capacitive components is derived from a training period in which a plurality of capacitance values of each capacitive component and a plurality of loss factor values of each capacitive component were collected.
Согласно одному варианту выполнения общее влияние температуры на емкость получают на основе статистического корреляционного анализа множества значений емкости, собранных в период обучения.In one embodiment, the overall effect of temperature on capacity is derived from a statistical correlation analysis of a plurality of capacity values collected during the training period.
Согласно одному варианту выполнения общее влияние температуры на коэффициент потерь получают на основе статистического корреляционного анализа множества значений коэффициента потерь, полученных в период обучения.In one embodiment, the overall effect of temperature on the loss rate is obtained based on a statistical correlation analysis of a plurality of loss rate values obtained during the training period.
Период обучения может, например, составлять измерения, полученные в начальной фазе, или период, когда устройство определения параметров конденсатора вводится в эксплуатацию.The learning period can, for example, be the measurements taken in the initial phase or the period when the capacitor determination device is put into operation.
Способ может быть основан на постепенном обучении, причем период обучения продолжается непрерывно, а также во время выполнения способа. Таким образом, способ может использоваться по существу немедленно без какого-либо предварительного периода обучения при вводе в эксплуатацию. Таким образом, точность способа будет постепенно увеличиваться со временем, по мере того, как будут собирать все больше и больше значений емкости каждого емкостного компонента и все больше и больше значений коэффициента потерь каждого емкостного компонента.The method can be based on gradual learning, and the learning period continues continuously, as well as during the execution of the method. Thus, the method can be used essentially immediately without any prior training period during commissioning. Thus, the accuracy of the method will gradually increase over time as more and more capacitance values of each capacitive component are collected and more and more values of the loss factor of each capacitive component are collected.
Согласно одному варианту выполнения обработка включает в себя этапы, на которых преобразуют посредством первой матрицы собственных векторов вектор емкости, для которого каждый элемент является соответствующим одним из значений емкости, для получения преобразованного вектора емкости, и обратно преобразуют преобразованный вектор емкости с инверсией скорректированной первой матрицы собственных векторов для получения скорректированного вектора емкости, который в качестве своих элементов содержит термокомпенсированные значения емкости.According to one embodiment, the processing includes the steps of transforming, by means of a first matrix of eigenvectors, a capacitance vector for which each element corresponds to one of the capacitance values, to obtain a transformed capacitance vector, and inversely transforming the transformed capacitance vector with the inverse of the corrected first eigenvector. vectors to obtain the corrected capacitance vector, which contains temperature-compensated capacitance values as its elements.
Согласно одному варианту выполнения первая матрица собственных векторов содержит собственные векторы первой ковариационной матрицы емкостной матрицы периода обучения, содержащей для каждого конденсатора множество значений емкости, полученных во время периода обучения.In one embodiment, the first eigenvector matrix contains the eigenvectors of the first covariance matrix of the training period capacitance matrix containing, for each capacitor, a plurality of capacitance values obtained during the training period.
Первая ковариационная матрица может быть нормализована и масштабирована для определения первой матрицы собственных векторов.The first covariance matrix can be normalized and scaled to determine the first eigenvector matrix.
Согласно одному варианту выполнения скорректированная первая матрица собственных векторов имеет элементы одного из собственных векторов, установленные на ноль.In one embodiment, the corrected first eigenvector matrix has the elements of one of the eigenvectors set to zero.
Согласно одному варианту выполнения собственный вектор, элементы которого установлены на ноль, является собственным вектором, который соответствует наибольшему собственному значению. Наибольшее собственное значение представляет наибольшее общее изменение среди значений емкости. Наибольшим общим изменением является влияние температуры. Установкой соответствующего собственного вектора на ноль в скорректированной первой матрице собственных векторов удаляют общее влияние температуры значений емкости, когда преобразованный вектор емкости преобразуют обратно с использованием инверсии скорректированной первой матрицы собственных векторов.According to one embodiment, the eigenvector whose elements are set to zero is the eigenvector that corresponds to the largest eigenvalue. The largest eigenvalue represents the largest overall change among capacity values. The largest overall change is the effect of temperature. By setting the corresponding eigenvector to zero in the corrected first eigenvector matrix, the overall temperature effect of the capacitance values is removed when the transformed capacitance vector is converted back using the inverse of the corrected first eigenvector matrix.
Согласно одному варианту выполнения обработка включает в себя этапы, на которых преобразуют посредством второй матрицы собственных векторов вектор коэффициента потерь, для которого каждый элемент является соответствующим одним из значений коэффициента потерь, для получения преобразованного вектора коэффициента потерь, и обратно преобразуют преобразованный вектор коэффициента потерь с инверсией скорректированной второй матрицы собственных векторов для получения скорректированного вектора коэффициента потерь, который в качестве своих элементов содержит термокомпенсированные значения коэффициента потерь.According to one embodiment, the processing includes the steps of transforming, by means of a second eigenvector matrix, a loss factor vector for which each element corresponds to one of the loss factor values to obtain a transformed loss factor vector, and converting the transformed loss factor vector with inversion the corrected second matrix of eigenvectors to obtain the corrected vector of the loss factor, which contains the temperature-compensated values of the loss factor as its elements.
Согласно одному варианту выполнения вторая матрица собственных векторов содержит собственные векторы второй ковариационной матрицы матрицы коэффициента потерь периода обучения, содержащей для каждого проходного изолятора множество значений коэффициента потерь, полученных во время периода обучения.According to one embodiment, the second eigenvector matrix contains the eigenvectors of the second covariance matrix of the training period loss factor matrix, containing for each bushing a plurality of loss factor values obtained during the training period.
Вторая ковариационная матрица может быть нормализована и масштабирована до определения второй матрицы собственных векторов.The second covariance matrix can be normalized and scaled to determine the second eigenvector matrix.
Согласно одному варианту выполнения скорректированная вторая матрица собственных векторов имеет элементы одного из собственных векторов, установленные на ноль.In one embodiment, the corrected second eigenvector matrix has the elements of one of the eigenvectors set to zero.
Согласно одному варианту выполнения собственный вектор, элементы которого установлены на ноль, является собственным вектором, который соответствует наибольшему собственному значению. Наибольшее собственное значение представляет наибольшее общее изменение среди значений коэффициента потерь. Наибольшим общим изменением является влияние температуры. Установкой соответствующего собственного вектора на ноль в скорректированной первой матрице собственных векторов удаляют общее влияние температуры значений коэффициента потерь, когда преобразованный вектор коэффициента потерь преобразуют обратно с использованием инверсии скорректированной первой матрицы собственных векторов.According to one embodiment, the eigenvector whose elements are set to zero is the eigenvector that corresponds to the largest eigenvalue. The largest eigenvalue represents the largest overall change among loss factor values. The largest overall change is the effect of temperature. By setting the corresponding eigenvector to zero in the corrected first eigenvector matrix, the overall temperature effect of the loss factor values is removed when the transformed loss factor vector is converted back using the inverse of the corrected first eigenvector matrix.
Один вариант выполнения содержит этапы, на которых обеспечивают соответствующий верхний и нижний пороговое значение для каждой емкости и каждого коэффициента потерь, и генерируют сигнал тревоги в случае, если любое из термокомпенсированных значений емкости или термокомпенсированных значений коэффициента потерь выходит за пределы соответствующего верхнего или нижнего порога.One embodiment comprises providing an appropriate upper and lower threshold for each capacitance and each loss factor and generating an alarm if any of the temperature compensated capacitance values or temperature compensated loss factor values is outside the corresponding upper or lower threshold.
Согласно одному варианту выполнения получение включает в себя этап, на котором определяют соответствующее значение емкости и соответствующее значение коэффициента потерь на основе измерения соответствующего напряжения на выводе проходного изолятора и соответствующего тока отвода проходного изолятора.According to one embodiment, the acquisition includes the step of determining the corresponding capacitance value and the corresponding loss factor value based on the measurement of the corresponding bushing terminal voltage and the corresponding bushing tap current.
Согласно второму аспекту настоящего раскрытия обеспечена компьютерная программа, содержащая исполняемые компьютером компоненты, которая при запуске на схеме обработки устройства определения параметров емкостного компонента заставляет устройство определения параметра емкостного компонента выполнять этапы согласно способу согласно первому аспекту.According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a computer program comprising computer-executable components that, when triggered on a processing circuit of a capacitive component parameter determining apparatus, causes the capacitive component parameter determining apparatus to perform steps according to a method according to the first aspect.
Согласно третьему аспекту настоящего раскрытия обеспечен компьютерный программный продукт, содержащий носитель данных, включающий в себя компьютерную программу, согласно второму аспекту.According to a third aspect of the present disclosure, there is provided a computer program product comprising a storage medium including a computer program according to the second aspect.
Согласно четвертому аспекту настоящего раскрытия обеспечено устройство определения параметров емкостного компонента, выполненное с возможностью определять емкость и коэффициент потерь каждого из множества емкостных компонентов устройства электропитания, причем устройство определения параметров емкостного компонента содержит: схему обработки и носитель данных, содержащий исполняемые компьютером компоненты, которые при выполнении схемой обработки заставляют устройство определения параметров емкостного компонента выполнять этапы способа согласно первому аспекту.According to a fourth aspect of the present disclosure, there is provided a capacitive component parameter determination apparatus configured to determine the capacitance and loss factor of each of a plurality of capacitive components of the power supply device, the capacitive component parameter determination apparatus comprising: a processing circuit and a storage medium containing computer-executable components that, when executed the processing circuit causes the capacitive component determination apparatus to execute the method steps according to the first aspect.
В общем все термины, используемые в формуле изобретения, должны интерпретироваться согласно их обычным значениям в области техники, если в настоящем документе явно не определено другое. Все ссылки на «элемент, устройство, компонент, средство и т.д. в единственном числе» должны интерпретироваться открыто как относящиеся по меньшей мере к одному экземпляру элемента, устройства, компонента, средства и т.д., если явно не указано иное.In general, all terms used in the claims are to be interpreted according to their usual meanings in the art, unless otherwise explicitly defined herein. All references to “element, device, component, facility, etc. singular "shall be interpreted openly as referring to at least one instance of an element, device, component, tool, etc., unless explicitly indicated otherwise.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Конкретные варианты выполнения изобретательского замысла теперь будут описаны в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:Specific embodiments of the inventive concept will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 схематично показывает пример устройства определения параметров емкостного компонента;FIG. 1 schematically shows an example of a device for determining the parameters of a capacitive component;
Фиг. 2 показывает блок-схему способа, выполняемого устройством определения параметров емкостного компонента на Фиг. 1;FIG. 2 shows a flowchart of a method performed by the capacitive component parameter determination apparatus of FIG. 1;
Фиг. 3 показывает измерительную установку для получения значений емкости и значений коэффициента потерь емкостных компонентов устройства электропитания;FIG. 3 shows a measurement setup for obtaining capacitance values and loss factor values of capacitive components of a power supply device;
Фиг. 4а-4b схематично показывают графики значений коэффициента потерь и значений емкости, соответственно, с температурной компенсацией и без нее, нанесенные на график с течением времени; иFIG. 4a-4b schematically show plots of loss factor values and capacitance values, respectively, with and without temperature compensation, plotted over time; and
Фиг. 5 схематично показывает график параметра проходного изолятора, то есть значения коэффициента потерь или значения емкости, с верхним и нижним пороговыми значениями.FIG. 5 schematically shows a graph of a bushing parameter, i.e. loss factor value or capacitance value, with upper and lower threshold values.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Изобретательский замысел теперь будет описан более полно со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых показаны иллюстративные варианты выполнения. Изобретательский замысел может, однако, быть выполнен во многих различных формах и не должен рассматриваться как ограниченный вариантами выполнения, изложенными в данном документе; скорее, эти варианты выполнения обеспечены в качестве примера, что бы это раскрытие было тщательным и полным и полностью передавало объем изобретательского замысла специалистам в области техники. Одинаковые позиции относятся к одинаковым элементам по всему описанию.The inventive concept will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, which show illustrative embodiments. The inventive concept can, however, be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the options for implementation set forth in this document; rather, these embodiments are provided by way of example so that this disclosure is thorough and complete and will fully convey the scope of the inventive concept to those skilled in the art. Like items refer to like items throughout the description.
Настоящее раскрытие относится к способу определения емкости и коэффициента потерь множества емкостей одного устройства электропитания. При этом способ особенно подходит для определения параметров емкостного компонента устройства электропитания, содержащего множество емкостных компонентов. В частности, устройство электропитания предпочтительно представляет собой многофазное устройство электропитания, то есть устройство электропитания, содержащее множество емкостных компонентов, причем каждый емкостной компонент связан с соответствующей электрической фазой.The present disclosure relates to a method for determining the capacitance and loss factor of a plurality of capacitances of a single power supply device. The method is particularly suitable for determining the parameters of a capacitive component of a power supply device comprising a plurality of capacitive components. In particular, the power supply is preferably a multi-phase power supply, that is, a power supply comprising a plurality of capacitive components, each capacitive component being associated with a corresponding electrical phase.
Способ включает в себя получение значения емкости каждого емкостного компонента и значения коэффициента потерь каждого емкостного компонента. Следовательно, получают множество значений емкости и множество значений коэффициента потерь, причем каждое значение емкости связано с соответствующим одним из емкостных компонентов, и каждое значение коэффициента потерь связано с соответствующим одним из емкостных компонентов.The method includes obtaining a capacitance value of each capacitive component and a loss factor value of each capacitive component. Therefore, a plurality of capacitance values and a plurality of loss factor values are obtained, with each capacitance value being associated with a corresponding one of the capacitive components, and each loss factor value being associated with a corresponding one of the capacitive components.
Значения емкости и значения коэффициента потерь обрабатывают для получения для каждого емкостного компонента термокомпенсированного значения емкости и термокомпенсированного значения коэффициента потерь. Обработка включает в себя удаление общего влияния температуры на значения емкости из значений емкости и удаление общего влияния температуры на значения коэффициента потерь из значений коэффициента потерь. Таким образом могут быть получены термокомпенсированные значения емкости и термокомпенсированные значения коэффициента потерь.The capacitance values and loss factor values are processed to obtain for each capacitive component a temperature compensated capacitance value and a temperature compensated loss factor value. Processing includes removing the overall effect of temperature on capacitance values from capacitance values and removing the overall effect of temperature on loss factor values from loss factor values. In this way, temperature compensated capacitance values and temperature compensated loss factor values can be obtained.
Поскольку все емкостные компоненты обеспечены в одном и том же устройстве электропитания, будет общее влияние температуры на все полученные значения емкости и общее влияние температуры на все полученные значения коэффициента потерь. Общие влияния на значения емкости удаляют из значений емкости, а общее влияние на коэффициенты потерь удаляют из значений коэффициента потерь.Since all capacitive components are provided in the same power supply, there will be a general temperature effect on all capacitance values obtained and a general temperature effect on all obtained loss factor values. General influences on capacitance values are removed from capacitance values and general effects on loss factors are removed from loss factor values.
Устройство определения параметров емкостного компонента выполненное с возможностью выполнять способ, как раскрыто в данном документе, теперь будет описано со ссылкой на Фиг. 1. Приведенное в качестве примера устройство 1 определения параметров емкостного компонента содержит схему 3 обработки и носитель 5 данных. Носитель 5 данных содержит исполняемые компьютером компоненты, которые при запуске на схеме 3 обработки заставляют устройство 1 определения параметров емкостного компонента выполнять способ, как раскрыто в данном документе.A capacitive component parameter determination apparatus configured to perform a method as disclosed herein will now be described with reference to FIG. 1. An
Схема 3 обработки использует любую совокупность одного или нескольких из подходящего центрального процессора (CPU), мультипроцессора, микроконтроллера, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной заказной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матрицы логических элементов (FPGA) и т.д., способных выполнять любые раскрытые здесь операции, касающиеся определения параметров проходного изолятора.The processing circuit 3 uses any combination of one or more of a suitable central processing unit (CPU), multiprocessor, microcontroller, digital signal processor (DSP), application-specific integrated circuit (ASIC), programmable logic element array (FPGA), etc., capable of performing any of the operations disclosed herein relating to bushing dimensioning.
Носитель 5 данных может, например, быть выполнен как память, такая как запоминающее устройство с произвольной выборкой (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM) или электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) и, более конкретно, как энергонезависимый носитель данных устройства во внешней памяти, такой как USB (универсальная последовательная шина) или флэш-память, такая как компактная флэш-память.The storage medium 5 may, for example, be implemented as a memory such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM) or electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) and, more specifically, as a non-volatile storage medium of a device in an external memory such as USB (Universal Serial Bus) or flash memory such as compact flash memory.
Емкостный компонент, упомянутый в данном документе, может, например, представлять собой сердечник конденсатора проходного изолятора устройства электропитания или конденсатор конденсаторной батареи.The capacitive component referred to herein may, for example, be a power supply bushing capacitor core or a capacitor bank capacitor.
Фиг. 2 показывает способ определения емкости и коэффициента потерь каждого из множества емкостных компонентов устройства электропитания.FIG. 2 shows a method for determining the capacitance and loss factor of each of a plurality of capacitive components of a power supply device.
На этапе а) для каждого емкостного компонента электрического устройства соответствующее значение емкости и соответствующее значение коэффициента потерь получают схемой 3 обработки.In step a), for each capacitive component of the electrical device, a corresponding capacitance value and a corresponding loss factor value are obtained by the processing circuit 3.
В случае проходного изолятора, обеспеченного сердечником конденсатора, каждое значение емкости и значение коэффициента потерь может, например, быть получено на основе измерений соответствующего напряжения на выводе проходного изолятора и соответствующего тока отвода проходного изолятора. Значения емкости и значения коэффициента потерь могут быть оценены на основе соответствующего напряжения на выводе проходного изолятора и тока отвода проходного изолятора.In the case of a bushing provided with a capacitor core, each capacitance value and loss factor value can, for example, be obtained from measurements of the corresponding bushing terminal voltage and the corresponding bushing tap current. Capacitance values and loss factor values can be estimated based on the corresponding bushing terminal voltage and bushing tap current.
Фиг. 3 показывает пример установки, которая обеспечивает измерение напряжения V на выводе проходного изолятора и тока I отвода проходного изолятора. Например, напряжение V на выводе проходного изолятора может быть получено с использованием трансформатора напряжения. Комплексная проводимость Y проходного изолятора равна току I отвода проходного изолятора, деленному на напряжение на выводе проходного изолятора, то есть Y=I/V, и каждое значение емкости может быть оценено делением мнимой части комплексной проводимости на угловую частоту системы, т.е. C=Im(Y)/ω. Коэффициент потерь, или tan(δ), может быть оценен делением действительной части комплексной проводимости с комплексной частью комплексной проводимости, то есть Re(Y)/Im(Y), что эквивалентно ir/ic, т.е. tan(δ)=ir/ic.FIG. 3 shows an example of a setup that measures the voltage V at the bushing terminal and the current I at the bushing terminal. For example, the voltage V at the bushing terminal can be obtained using a voltage transformer. The complex conductance Y of the bushing is equal to the current I of the bushing tap divided by the voltage at the terminal of the bushing, i.e. Y = I / V, and each capacitance value can be estimated by dividing the imaginary part of the complex conductance by the angular frequency of the system, i.e. C = Im (Y) / ω. The loss factor, or tan (δ), can be estimated by dividing the real part of the complex conductance with the complex part of the complex conductance, i.e. Re (Y) / Im (Y), which is equivalent to i r / i c , i.e. tan (δ) = i r / i c .
На этапе b) значения емкости и значения коэффициента потерь обрабатывают посредством схемы 3 обработки. Обработка включает в себя удаление общего влияния температуры на значения емкости из значений емкости и удаление общего влияния температуры на значения коэффициента потерь. Таким образом, для каждого емкостного компонента получают термокомпенсированное значение емкости и термокомпенсированное значение коэффициента потерь.In step b), the capacitance values and the loss factor values are processed by the processing circuit 3. Processing involves removing the overall effect of temperature on capacitance values from capacitance values and removing the overall effect of temperature on loss factor values. Thus, for each capacitive component, a temperature-compensated capacitance value and a temperature-compensated loss factor value are obtained.
Согласно одному примеру общее влияние температуры на значения емкости и общее влияние температуры на значения коэффициента потерь выводят из множества значений емкости каждого емкостного компонента и из множества значений коэффициента потерь каждого емкостного компонента, собранных во время периода обучения до начала настоящего способа. В частности, статистический корреляционный анализ может быть выполнен на этом наборе данных, то есть на значениях емкости и значениях коэффициента потерь, собранных в период обучения, посредством чего может быть определено общее влияние температуры на значения емкости и общее влияние температуры на значения коэффициента потерь. При этом общие влияния на температуру как правило заданы и, таким образом, готовы к применению на этапе b).According to one example, the overall effect of temperature on capacitance values and the overall effect of temperature on loss factor values are derived from a plurality of capacitance values of each capacitive component and from a plurality of loss factor values of each capacitive component collected during a training period prior to starting the present method. In particular, statistical correlation analysis can be performed on this dataset, that is, on capacitance and loss factor values collected during the training period, whereby the overall effect of temperature on capacitance values and the overall effect of temperature on loss factor values can be determined. In this case, the general influences on temperature are usually given and thus ready for use in step b).
Согласно одному примеру этот статистический корреляционный анализ может включать в себя использование анализа главных компонентов (PCA), как будет описано более подробно ниже. Следует отметить, что другие способы статистического корреляционного анализа могут альтернативно использоваться на множестве значений емкости и значений коэффициента потерь, собранных в период обучения, например, способы на основе статистической регрессии.According to one example, this statistical correlation analysis may include the use of principal component analysis (PCA), as will be described in more detail below. It should be noted that other statistical correlation analysis methods can alternatively be used on a plurality of capacity values and loss rate values collected during the training period, for example, methods based on statistical regression.
В случае PCA обработка на этапе b) включает в себя преобразование посредством первой матрицы Vc собственных векторов вектора xc емкости, для которого каждый элемент является соответствующим одному из значений емкости, полученных на этапе a), для получения преобразованного вектора емкости ус. Следовательно, выполняют преобразование типа Vc*xc=yc, где столбцы первой матрицы Vc собственных векторов являются собственными векторами первой ковариационной матрицы Xcco емкостной матрицы Xc периода обучения, полученными во время периода обучения. В частности, матрица Xc емкости периода обучения содержит множество значений емкости каждого емкостного компонента, полученного во время периода обучения. В качестве примера, первая матрица собственных векторов может быть матрицей 3*3 Vc=[V1c V2c V3c] в случае, если электромагнитное индукционное устройство имеет три электрические фазы и, следовательно, три емкостных компонента, причем V1c-V3c представляют собой собственные векторы, расположенные в виде столбцов, x=(c1, c2, c3) представляет собой вектор, содержащий три компонента c1-c3, которые представляют собой три значения емкости, полученные на этапе а).In the case of PCA, the processing in step b) includes transforming, by the first matrix V c, the eigenvectors of the capacity vector x c , for which each element corresponds to one of the capacitance values obtained in step a), to obtain a transformed capacity vector y c . Consequently, a transformation of the type V c * x c = y c is performed, where the columns of the first matrix V c of eigenvectors are the eigenvectors of the first covariance matrix X cco of the capacitive matrix X c of the training period, obtained during the training period. In particular, the matrix X c of the capacity of the training period contains a set of values of the capacity of each capacitive component obtained during the training period. As an example, the first eigenvector matrix can be a 3 * 3 V c = [V 1c V 2c V 3c ] matrix in the case where the electromagnetic induction device has three electrical phases and therefore three capacitive components, with V 1c -V 3c are eigenvectors arranged in the form of columns, x = (c 1 , c 2 , c 3 ) is a vector containing three components c 1 -c 3 , which represent the three capacitance values obtained in step a).
Преобразованный вектор емкости yc затем преобразуют обратно посредством инвертированной скорректированной первой матрицы собственных векторов Vc', чтобы получать скорректированный вектор емкости xc', который в качестве своих элементов содержит термокомпенсированные значения емкости. Для этого выполняют преобразование (Vc')-1yc=xc', где xc'=(c1', c2', c3') содержит термокомпенсированные значения емкости.The transformed capacitance vector y c is then converted back by means of an inverted corrected first eigenvector matrix V c 'to obtain a corrected capacitance vector x c ' which contains temperature compensated capacitance values as its elements. For this, the transformation (V c ') -1 y c = x c ' is performed, where x c '= (c 1 ', c 2 ', c 3 ') contains temperature-compensated capacitance values.
Скорректированная первая матрица Vс' собственных векторов имеет элементы одного из собственных векторов, установленные на ноль. В частности, собственный вектор, элементы которого установлены на ноль, является собственным вектором, который соответствует наибольшему собственному значению или сингулярному значению, поэтому в общем случае n-емкостного компонента скорректированная первая матрица собственных векторов имеет вид Vc'=(0 Vc2… Vcn), и в примере с тремя емкостными компонентами скорректированная первая матрица собственных векторов имеет вид Vc'=(0 Vc2 Vc3).The corrected first eigenvector matrix V c 'has the elements of one of the eigenvectors set to zero. In particular, the eigenvector, whose elements are set to zero, is the eigenvector that corresponds to the largest eigenvalue or singular value, therefore, in the general case of an n-capacitive component, the corrected first matrix of eigenvectors has the form V c '= (0 V c2 ... V cn ), and in the example with three capacitive components, the corrected first eigenvector matrix is V c '= (0 V c2 V c3 ).
Поскольку матрица Xc емкости, как правило, представляет собой матрицу m*n, где m≠n, диагонализация ее ковариационной матрицы, то есть первой ковариационной матрицы Xcco, невозможна, и с этой целью для получения «собственных значений» могут использовать другие способы факторизации первой ковариационной матрицы Xcco. Разложение по сингулярным значениям (SVD) может, например, использоваться для получения первой матрицы собственных векторов Vc.Since the capacity matrix X c , as a rule, is an m * n matrix, where m ≠ n, diagonalization of its covariance matrix, that is, the first covariance matrix X cco , is impossible, and for this purpose, other methods can be used to obtain “eigenvalues” factorization of the first covariance matrix X cco . Singular value decomposition (SVD) can, for example, be used to obtain the first eigenvector matrix V c .
Как отмечено выше, матрица Xc емкости периода обучения для значений емкости содержит множество значений емкости каждого емкостного компонента, собранных во время периода обучения, и в случае трехфазной системы матрица емкостного компонента может иметь форму Xc=(Xc1 Xc2 Xc3) и в более общем виде Xc=(Xc1… Xcn), где Xck - это вектор столбцов с m элементами, каждый из которых представляет собой значение емкости k-того емкостного компонента, полученного во время периода обучения.As noted above, the matrix X c capacitance training period to capacitances comprises a plurality of capacitance values of each capacitance component is collected during the training period, and in the case of a three-phase system the capacitive component matrix may be in the form X c = (X c1 X c2 X c3) and more generally, X c = (X c1 ... X cn ), where X ck is a vector of columns with m elements, each of which is the value of the capacity of the k-th capacitive component obtained during the training period.
Также можно отметить, что матрица Xc емкости периода обучения может быть нормализована и масштабирована до того, как определяют первую ковариационную матрицу Xcco. Нормализация может включать в себя взятие среднего значения каждого столбца и вычитание среднего значения столбца из элементов столбца. Масштабирование может, например, включать в себя деление элементов в каждом столбце со стандартным отклонением элементов в столбце.It can also be noted that the training period capacity matrix X c can be normalized and scaled before the first covariance matrix X cco is determined . Normalization can involve taking the average of each column and subtracting the average of the column from the items in the column. Scaling can, for example, involve dividing items in each column with the standard deviation of items in the column.
Обработка на этапе b) дополнительно включает в себя преобразование посредством второй матрицы собственных векторов Vtan(δ) вектора коэффициента потерь xtan(δ), для которого каждый элемент является соответствующим одному из значений коэффициента потерь, полученных на этапе a), чтобы получать преобразованный вектор коэффициента потерь ytan(δ). Следовательно, выполняют преобразование типа Vtan(δ)*xtan(δ)=ytan(δ), где столбцы второй матрицы собственных векторов Vtan(δ) являются собственными векторами второй ковариационной матрицы Xtan(δ)co матрицы коэффициента потерь периода обучения Xtan(δ), полученной во время периода обучения. В частности, матрица Xtan(δ) коэффициента потерь периода обучения содержит множество значений коэффициента потерь каждого емкостного компонента, полученного во время периода обучения. В качестве примера, вторая матрица собственных векторов может быть матрицей Vtan(δ)=[V1tan(δ) V2tan(δ) V3tan(δ)] в случае, если электромагнитное индукционное устройство имеет три электрические фазы и, следовательно, три емкостных компонента, причем V1tan(δ)-V3tan(δ) представляют собой собственные векторы, расположенные в виде столбцов, и xtan(δ)=(tan(δ)1, tan(δ)2, tan(δ)3) представляет собой вектор, содержащий три компонента c1-c3, которые представляют собой три значения коэффициента потерь, полученные на этапе а).The processing in step b) further includes transforming, by means of the second eigenvector matrix V tan (δ), the loss factor vector x tan (δ) , for which each element corresponds to one of the loss factor values obtained in step a), to obtain a transformed vector of the loss factor y tan (δ) . Therefore, a transformation of the type V tan (δ) * x tan (δ) = y tan (δ) is performed, where the columns of the second eigenvector matrix V tan (δ) are the eigenvectors of the second covariance matrix X tan (δ) co of the period loss coefficient matrix training X tan (δ) obtained during the training period. In particular, the training period loss factor matrix X tan (δ) contains a plurality of loss factor values of each capacitive component obtained during the learning period. As an example, the second matrix of eigenvectors can be the matrix V tan (δ) = [V 1tan (δ) V 2tan (δ) V 3tan (δ) ] in the case where the electromagnetic induction device has three electrical phases and therefore three capacitive components, and V 1tan (δ) -V 3tan (δ) are eigenvectors arranged in the form of columns, and x tan (δ) = (tan (δ) 1 , tan (δ) 2 , tan (δ) 3 ) is a vector containing three components c 1 -c 3 , which represent three values of the loss factor obtained in step a).
Преобразованный вектор коэффициента потерь ytan(δ) затем преобразуют обратно посредством инверсии скорректированной второй матрицы собственных векторов Vtan(δ)', чтобы получать скорректированный вектор xtan(δ)' коэффициента потерь, который в качестве своих элементов содержит термокомпенсированные значения коэффициента потерь. Для этого выполняют преобразование (Vtan(δ)')-1ytan(δ)=xtan(δ)', где xtan(δ)'=(tan(δ)1', tan(δ)2', tan(δ)3') содержит термокомпенсированные значения коэффициента потерь.The transformed loss factor vector y tan (δ) is then converted back by inversely inverting the corrected second eigenvector matrix V tan (δ) 'to obtain a corrected loss factor vector x tan (δ) ' which contains the temperature compensated loss factor values as its elements. To do this, perform the transformation (V tan (δ) ') -1 y tan (δ) = x tan (δ) ', where x tan (δ) '= (tan (δ) 1 ', tan (δ) 2 ', tan (δ) 3 ') contains the temperature compensated loss factor values.
Скорректированная вторая матрица Vtan(δ)' собственных векторов имеет элементы одного из собственных векторов, установленные на ноль. В частности, собственный вектор, элементы которого установлены на ноль, является собственным вектором, который соответствует наибольшему собственному значению или сингулярному значению, поэтому в общем случае n-емкостного компонента скорректированная вторая матрица собственных векторов имеет вид Vtan(δ)'=(0 Vtan(δ)2 … Vtan(δ)n), и в примере с тремя емкостными компонентами Vtan(δ)'=(0 Vtan(δ)2 Vtan(δ)3).The corrected second eigenvector matrix V tan (δ) 'has the elements of one of the eigenvectors set to zero. In particular, the eigenvector, whose elements are set to zero, is the eigenvector that corresponds to the largest eigenvalue or singular value, therefore, in the general case of an n-capacitive component, the corrected second eigenvector matrix has the form V tan (δ) '= (0 V tan (δ) 2 ... V tan (δ) n ), and in the example with three capacitive components V tan (δ) '= (0 V tan (δ) 2 V tan (δ) 3 ).
Поскольку матрица Xtan(δ) коэффициента потерь периода обучения, как правило, представляет собой матрицу m*n, где m≠n, диагонализация ее ковариационной матрицы, то есть второй ковариационной матрицы Xtan(δ)co, невозможна, и с этой целью для получения «собственных значений» могут использовать другие способы факторизации второй ковариационной матрицы Xtan(δ)co. Разложение по сингулярным значениям (SVD) может, например, использоваться для получения второй матрицы Vtan(δ) собственных векторов.Since the matrix X tan (δ) of the training period loss coefficient is usually an m * n matrix, where m ≠ n, diagonalization of its covariance matrix, that is, the second covariance matrix X tan (δ) co , is impossible, and for this purpose to obtain "eigenvalues" can use other methods of factorization of the second covariance matrix X tan (δ) co . Singular value decomposition (SVD) can, for example, be used to obtain a second matrix V tan (δ) of eigenvectors.
Как отмечено ранее, матрица Xtan(δ) коэффициента потерь периода обучения для значений коэффициента потерь может содержать множество значений коэффициента потерь каждого емкостного компонента, собранных во время периода обучения, и в случае трехфазной системы матрица коэффициента потерь периода обучения может иметь форму Xtan(δ)=(Xtan(δ)1 Xtan(δ)2 Xtan(δ)3), и в более общем виде Xtan(δ)=(Xtan(δ)1 … Xtan(δ)n), где Xtan(δ)k - это вектор столбцов с m элементами, каждый из которых представляет собой значение коэффициента потерь k-того емкостного компонента, полученного в период обучения.As noted earlier, the learning period loss factor matrix X tan (δ) for loss factor values may contain a plurality of loss factor values of each capacitive component collected during the learning period, and in the case of a three-phase system, the learning period loss factor matrix may be of the form X tan ( δ) = (Xtan (δ) 1 Xtan (δ) 2 Xtan (δ) 3 ), and more generally X tan (δ) = (Xtan (δ) 1 ... Xtan (δ) n ), where Xtan (δ ) k is a vector of columns with m elements, each of which is the value of the loss factor of the k-th capacitive component obtained during the training period.
Также можно отметить, что матрица Xtan(δ) коэффициента потерь периода обучения может быть нормализована и масштабирована до того, как определяют вторую ковариационную матрицу Xtan(δ)co. Нормализация может включать в себя взятие среднего значения каждого столбца и вычитание среднего значения столбца из элементов столбца. Масштабирование может, например, включать в себя деление элементов в каждом столбце со стандартным отклонением элементов в столбце.It can also be noted that the training period loss factor matrix X tan (δ) may be normalized and scaled before the second covariance matrix X tan (δ) co is determined. Normalization can involve taking the average of each column and subtracting the average of the column from the items in the column. Scaling can, for example, involve dividing items in each column with the standard deviation of items in the column.
Фигуры 4а и 4b показывают примеры термокомпенсированных значений коэффициента потерь в сравнении с некомпенсированными изначально полученными значениями коэффициента потерь, т.е. значениями, полученными на этапе а), но без обработки на этапе b), и термокомпенсированных значений емкости по сравнению с некомпенсированными значениями емкости в контексте проходных изоляторов.Figures 4a and 4b show examples of temperature compensated loss factor values in comparison with uncompensated initially obtained loss factor values, i.e. values obtained in step a), but without processing in step b), and temperature-compensated capacitance values compared to uncompensated capacitance values in the context of bushings.
На Фиг. 4а значения коэффициента потерь показаны на графике для каждого из трех проходных изоляторов электромагнитного индукционного устройства. Кривые 7a, 9a и 11a показывают значения температурно-компенсированного коэффициента потерь трех проходных изоляторов во времени, тогда как кривые 7b, 9b и 11b показывают соответствующие некомпенсированные значения коэффициента потерь. Как можно видеть, кривые 7a-11a термокомпенсированных значений коэффициента потерь намного меньше подвержены флуктуациям и обеспечивают хорошую меру фактических абсолютных значений коэффициента потерь проходных изоляторов. Аналогично, на Фиг. 4b значения емкости показаны на графике для каждого из трех проходных изоляторов устройства электропитания. Кривые 13a, 15a и 17a показывают термокомпенсированные значения емкости трех проходных изоляторов во времени, в то время как кривые 13b-17b показывают соответствующие термокомпенсированные значения емкости.FIG. 4a, the loss factor values are plotted for each of the three bushings of the electromagnetic induction device.
Поскольку термокомпенсированные значения коэффициента потерь и значения емкости обеспечивают точные оценки коэффициента потерь и емкости проходных изоляторов, эти значения могут использоваться для определения наличия неисправности емкости или неисправности устройства электропитания. Таким образом, согласно одному примеру, могут быть предоставлены соответствующие верхнее пороговое значение U и нижнее пороговое значение L для каждой емкости и каждого коэффициента потерь, как показано на Фиг. 5 только для одного параметра емкости, т.е. график 19, который показывает один из двух параметров емкостного компонента, обсуждаемых здесь. Верхнее и нижнее пороговые значения U и L обеспечивают диапазон для каждого емкостного компонента и для каждого параметра емкостного компонента, в пределах которого допускают варьировать значение емкости или коэффициента потерь. В случае, если любое из термокомпенсированных значений емкости или термокомпенсированных значений коэффициента потерь выходит за пределы соответствующего верхнего или нижнего порогового значения, может быть сгенерирован сигнал тревоги, чтобы тем самым предупреждать оператора о наличии неисправности.Since the temperature compensated loss factor and capacitance values provide accurate estimates of the loss factor and capacitance of the bushings, these values can be used to determine if there is a capacitance failure or a power supply failure. Thus, according to one example, corresponding upper threshold U and lower threshold L can be provided for each capacitance and each loss factor, as shown in FIG. 5 for only one capacity parameter, i.e.
Изобретательский замысел в основном был описан выше со ссылкой на несколько примеров. Однако, как понятно специалисту в области техники, другие варианты выполнения, отличные от раскрытых выше, в равной степени возможны в пределах объема изобретательского замысла, как определено прилагаемой формулой изобретения.The inventive concept has mainly been described above with reference to a few examples. However, as one skilled in the art will appreciate, other embodiments than those disclosed above are equally possible within the scope of the inventive concept as defined by the appended claims.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17158769.4A EP3370073B1 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Method and device for determining capacitive component parameters |
EP17158769.4 | 2017-03-01 | ||
PCT/EP2018/054261 WO2018158122A1 (en) | 2017-03-01 | 2018-02-21 | Method and device for determining capacitive component parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734493C1 true RU2734493C1 (en) | 2020-10-19 |
Family
ID=58264389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019129500A RU2734493C1 (en) | 2017-03-01 | 2018-02-21 | Method and apparatus for determining capacitance component parameters |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10809289B2 (en) |
EP (1) | EP3370073B1 (en) |
JP (1) | JP6748787B2 (en) |
KR (1) | KR102118295B1 (en) |
CN (1) | CN110352357B (en) |
CA (1) | CA3055129C (en) |
RU (1) | RU2734493C1 (en) |
WO (1) | WO2018158122A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3650872B1 (en) | 2018-11-08 | 2021-06-09 | ABB Power Grids Switzerland AG | Relative bushing parameter method to avoid temperature influence in transformer absolute bushing parameter monitoring |
CN111368911B (en) * | 2020-03-03 | 2021-03-02 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | Image classification method and device and computer readable storage medium |
CN114513407B (en) * | 2020-11-16 | 2023-07-18 | 华为技术有限公司 | Parameter determination method, integrated circuit and network equipment |
CN116057397A (en) * | 2021-04-09 | 2023-05-02 | 日立能源瑞士股份公司 | Determining a state of an electrical device using a change in a diagnostic parameter prediction error |
CN116298538B (en) * | 2023-05-17 | 2023-08-22 | 新乡市万新电气有限公司 | On-line monitoring method of intelligent capacitance compensation device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4757263A (en) * | 1987-05-01 | 1988-07-12 | Tennessee Valley Authority | Insulation power factor alarm monitor |
EP0747715A2 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Doble Engineering Company | Multi-phase measuring |
RU72332U1 (en) * | 2007-12-06 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспериментально-исследовательский центр "ДИСКОН" | DEVICE FOR MEASURING FULL RESISTANCE |
WO2008067787A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring of the aging of capacitors in a converter by means of capacitance measurement |
US20140012522A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | General Electric Company | Systems, methods, and devices for capacitance estimation of power capacitors |
RU2577803C1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method for electric capacity measuring and device for its realisation |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2146069A (en) * | 1937-07-10 | 1939-02-07 | Ohio Brass Co | Method and apparatus for testing insulation |
US2484233A (en) * | 1943-05-27 | 1949-10-11 | Westinghouse Electric Corp | High-voltage bushing |
US2889395A (en) * | 1954-08-31 | 1959-06-02 | Westinghouse Electric Corp | Bushing for electrical apparatus |
JPS516354B1 (en) * | 1969-04-01 | 1976-02-27 | ||
US3979581A (en) * | 1974-02-26 | 1976-09-07 | Hauni-Werke Korber & Co., Kg | Method and arrangement for determining the mass of tobacco or the like by capacitance and attenuation measurements in a resonant high frequency oscillator circuit |
JPS516354A (en) * | 1974-07-05 | 1976-01-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | |
JPH0690248B2 (en) * | 1989-07-12 | 1994-11-14 | 清次郎 野坂 | Temperature compensation circuit for CV converter using inverting operational amplifier |
JPH041579A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Hitachi Ltd | Detection of insulation deterioration of electric power system |
KR100366293B1 (en) * | 2000-01-28 | 2002-12-31 | 한국전자통신연구원 | A Method and Apparatus for Multi-channel Calibration |
US6927562B2 (en) | 2002-02-27 | 2005-08-09 | On-Line Monitoring, Inc. | Power factor/tan δtesting of high voltage bushings on power transformers, current transformers, and circuit breakers |
DE10316424A1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-21 | Abb Patent Gmbh | Systematic evaluation method for technical operational equipment e.g. power transformer, combines calculated economic and technical evaluation parameters to provide overall evaluation parameter |
US20080077336A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-03-27 | Roosevelt Fernandes | Power line universal monitor |
ATE504843T1 (en) * | 2008-12-05 | 2011-04-15 | Abb Technology Ltd | EXECUTION DIAGNOSIS |
KR101038924B1 (en) * | 2008-12-30 | 2011-06-07 | 주식회사 효성 | Manufacturing method of composite bushing of gas insulated switchgear and partial discharge diagnostic system for composite bushing of gas insulated switchgear |
CN102157947A (en) * | 2010-12-10 | 2011-08-17 | 广东电网公司佛山供电局 | Application of capacitor integrated online monitoring technology in high-voltage reactive power compensation device |
TW201342002A (en) * | 2011-10-31 | 2013-10-16 | Powermag Llc | Power conditioning and saving device |
CN102539964A (en) | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 武汉理工大学 | Method for judging insulation characteristics of cross linked polyethylene (XLPE) power cables on line |
KR101386830B1 (en) * | 2012-05-29 | 2014-04-29 | 엘에스산전 주식회사 | Power factor correction circuit |
US10001518B2 (en) * | 2013-02-04 | 2018-06-19 | Abb Schweiz Ag | System and method for power transmission and distribution asset condition prediction and diagnosis |
SE537145C2 (en) | 2013-04-16 | 2015-02-17 | Megger Ltd | Method and apparatus for determining power system parameters |
CN107209210B (en) * | 2014-12-01 | 2021-04-30 | J·D·沃森 | Active monitoring system for high voltage bushings and related method |
US9678030B2 (en) * | 2014-12-30 | 2017-06-13 | General Electricity Company | Materials and sensors for detecting gaseous agents |
US20160202303A1 (en) | 2015-01-09 | 2016-07-14 | General Electric Company | Use of voltage probe to measure high voltage amplitude and phase to improve on-line bushing monitoring relevance |
HUE035641T2 (en) | 2015-03-17 | 2018-05-28 | Abb Schweiz Ag | A method for monitoring transformer bushings, and a system therefor |
KR101688641B1 (en) * | 2015-09-22 | 2016-12-21 | 동서대학교산학협력단 | Machine Vision Based Electronic Components Inspection Systems |
JP6477548B2 (en) * | 2016-03-09 | 2019-03-06 | オムロン株式会社 | Leakage current calculation device and leakage current calculation method |
-
2017
- 2017-03-01 EP EP17158769.4A patent/EP3370073B1/en active Active
-
2018
- 2018-02-21 JP JP2019547127A patent/JP6748787B2/en active Active
- 2018-02-21 CA CA3055129A patent/CA3055129C/en active Active
- 2018-02-21 US US16/489,519 patent/US10809289B2/en active Active
- 2018-02-21 WO PCT/EP2018/054261 patent/WO2018158122A1/en active Application Filing
- 2018-02-21 RU RU2019129500A patent/RU2734493C1/en active
- 2018-02-21 KR KR1020197026613A patent/KR102118295B1/en active IP Right Grant
- 2018-02-21 CN CN201880014553.9A patent/CN110352357B/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4757263A (en) * | 1987-05-01 | 1988-07-12 | Tennessee Valley Authority | Insulation power factor alarm monitor |
EP0747715A2 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Doble Engineering Company | Multi-phase measuring |
WO2008067787A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring of the aging of capacitors in a converter by means of capacitance measurement |
RU72332U1 (en) * | 2007-12-06 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспериментально-исследовательский центр "ДИСКОН" | DEVICE FOR MEASURING FULL RESISTANCE |
US20140012522A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | General Electric Company | Systems, methods, and devices for capacitance estimation of power capacitors |
RU2577803C1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method for electric capacity measuring and device for its realisation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10809289B2 (en) | 2020-10-20 |
EP3370073A1 (en) | 2018-09-05 |
US20200018783A1 (en) | 2020-01-16 |
KR20190110622A (en) | 2019-09-30 |
CN110352357B (en) | 2020-08-14 |
BR112019015538A2 (en) | 2020-03-17 |
BR112019015538A8 (en) | 2022-12-27 |
KR102118295B1 (en) | 2020-06-04 |
WO2018158122A1 (en) | 2018-09-07 |
CN110352357A (en) | 2019-10-18 |
JP2020509380A (en) | 2020-03-26 |
CA3055129C (en) | 2021-07-06 |
JP6748787B2 (en) | 2020-09-02 |
EP3370073B1 (en) | 2020-04-29 |
CA3055129A1 (en) | 2018-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2734493C1 (en) | Method and apparatus for determining capacitance component parameters | |
US20160266207A1 (en) | Fault Detection in Induction Motors Based on Current Signature Analysis | |
US20170336463A1 (en) | Method for determining the maximum time when a capacitor should be replaced | |
WO2007135073A2 (en) | Detecting faults in power systems | |
JP7550819B2 (en) | Relative bushing parameter method avoiding temperature effects in monitoring absolute bushing parameters of transformers | |
CN111007327A (en) | Current transformer and capacitor state monitoring method and device thereof | |
Prasanth et al. | Condition monitoring of electrolytic capacitor based on ESR estimation and thermal impedance model using improved power loss computation | |
Banerjee et al. | Time‐varying model for the effective diagnosis of oil‐paper insulation used in power transformers | |
WO2018227466A1 (en) | Method for detecting fault in power transmission line and protection system using the same | |
CN113228443B (en) | Arc grounding detection device and arc grounding detection method | |
Mishra et al. | Compensating the effect of residual dipole energy on dielectric response for effective diagnosis of power transformer insulation | |
EP3096429A1 (en) | Identification of lcl filter parameters | |
Moaddabi et al. | General prefault transient stability estimation index using wide area phasor measurements | |
CN116087698A (en) | Method and system for evaluating thermal ageing state of high-voltage sleeve | |
BR112019015538B1 (en) | METHOD, PRODUCT AND DEVICE FOR DETERMINING CAPACITIVE COMPONENT PARAMETERS | |
CN109375144B (en) | Current loss fault monitoring method and device based on three-phase four-wire meter equipment | |
Khandebharad et al. | Electrolytic capacitor online failure detection and life prediction methodology | |
US8917102B2 (en) | Method, capacitance meter, computer program and computer program product for improved capacitance measurement | |
Leite et al. | A simple ESR identification methodology for electrolytic capacitors condition monitoring | |
JP2024521999A (en) | Determining the electrical switch-on time using the load voltage for the combined load | |
FROM | CALCULATION OF THE DIELECTRIC EQUIVALENT CIRCUIT PARAMETERS FROM RECOVERY VOLTAGE MEASUREMENTS | |
CN118444074A (en) | Method and device for detecting weak faults of power distribution network | |
CN117347937A (en) | On-line monitoring method and device for testing bridge state and computer equipment | |
Teixeira et al. | A simple ESR identification methodology for Electrolytic Capacitors conditon monitoring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20220311 |